Memcache知识点系统总结

NoSQL Memcache教程 2015年7月1日

之前有用过Memcache，但一直没有详细的深入了解。最近系统的把Memcache学习了一遍，并对Memcache知识点进行总结。Memcache作为缓存还是用得比较多的。下面雷雪松系统的总结下Memcache知识点。

1、Windows/Linux下安装Memcache以及启动参数详解
(注意：Linux下依赖库libevent,虚拟机下时间不对)

2、telnet下测试Memcache常用命令
stats：状态
flush all：清除所有数据
增
Set：添加一个新条目到Memcached或是用新的数据替换替换掉已存在的条目
Add：当KEY不存在的情况下，它向Memcached存数据，否则，返回NOT_STORED响应
Cas:改变一个存在的KEY值 ，但它还带了检查的功能
Append:在这个值后面插入新值
Prepend:在这个值前面插入新值
查
Get:取单个值 ，从缓存中返回数据时，将在第一行得到KEY的名字，flag的值和返回的value长度，真正的数据在第二行，最后返回END，如KEY不存在，第一行就直接返回END
Get_multi：一次性取多个值
删
Delete
改：
Replace：当KEY存在的情况下，它才会向Memcached存数据，否则返回NOT_STORED响应
incr：增（只针对整型存储的）
decr：减（只针对整型存储的）

3、php对Memcache的支持
PHP Memcache扩展安装、PHP设置session用Memcache来存储

4、Memcached的缓存策略
Memcached的缓存策略是LRU（最近最少使用）加上到期失效策略。当你在memcached内存储数据项时，你有可能会指定它在缓存的失效时间，默认为永久。当memcached服务器用完分配的内时，失效的数据被首先替换，然后也是最近未使用的数据。在LRU中，Memcached使用的是一种Lazy Expiration策略，自己不会监控存入的key/vlue对是否过期，而是在获取key值时查看记录的时间戳，检查key/value对空间是否过期，这样可减轻服务器的负载。

5、Memcache分布式的了解及运用
Memcached分布式缓存策略不是由服务器端至支持的，多台服务器之间并不知道彼此的存在。分布式的实现是由客户端代码（Memcached.ClientLibrary）通过缓存key-server映射来实现的，基本原理就是对缓存key求hash值，用hash值对服务器数量进行模运算，该key值被分配到模运算结果为索引的那台server上。
1:计算的分布尽量平均
2:如果新增/减少了服务器,
对于其他服务器的影响要尽量小.
5.1、对键取模求余
要点：
a.对key值hash，PHP crc32()配合printf;
b.用数组存储memcache服务器，数组下标是他的编号，
c.存取value时，先计算判断key取模后对应memcache服务器的编号
5.2、一致性哈希算法
要点：
a.对key值hash，PHP crc32()配合sprintf
b.对服务器也进行hash，为了效果更好，每个机器更均匀，对每个服务器虚拟多个hash。

6、Memcache常见一些问题
6.1、Memcache缓存雪崩的现象
原因1：一般是由于某个节点实效，导致其他节点命中率下降，缓冲中缺失的数据又去数据库查找，在短时间内造成数据库服务器奔溃。
原因2：缓冲周期性实效，比如6小时，那么每6小时就有一个缓冲峰值，严重的甚至会使DB崩溃。
解决思路：
1.失效尽量放在晚上或者访问量人少的时候
2.失效时间尽量分散，不一起失效，数据量比较大时，尽量人为分散失效时间
6.2、永久数据被踢出
Memcached的缓存策略是LRU（最近最少使用）加上到期失效策略。
解决思路：
官方建议永久数据和零时数据分开放
6.3、Memcache的安全
因为Memcache没有验证，任何一个知道ip和端口就可以直接访问操作
解决思路：
1、通过防火墙设置外网访问规则
2、不开放外网，只开放内网
3、更改Memcache默认端口
6.4、Memcache的multiget hole（无底洞）
6.5、Memcache分布式,当获取某个用户的信息时，因为分散缓存在多个服务器上，需要访问多个服务器获取，节点越多，数据就越分散，这样连接数就会越多。
解决思路：
1、将关联性比较强的数据缓存在一起，对一组key共同部分进行hash散列。
2、把缓存数据复制一份到另一个Memcache集群上，一个集群负责读一半的 keys；

7、Memcache的实战，例如：秒杀，抢购，对数据库的数据缓存，降低数据库压力

来源：Memcache知识点系统总结